Nuove immagini che utilizzano i dati dei telescopi in pensione mostrano quattro dei nostri vicini galattici sotto una luce diversa


La Grande Nube di Magellano (LMC) è un satellite della Via Lattea e contiene circa 30 miliardi di stelle. In una visione nel lontano infrarosso e nel radio, le polveri fredde e calde della LMC sono mostrate rispettivamente in verde e in blu, mentre l’idrogeno gassoso è in rosso. L’immagine è composta dai dati della missione Herschel dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA), integrati da quelli dell’osservatorio Planck dell’ESA, ormai in pensione, e di due missioni NASA in pensione: l’Infrared Astronomy Survey e il Cosmic Background Explorer, oltre ai radiotelescopi Parkes, ATCA e Mopra.

Nuove immagini che utilizzano i dati delle missioni dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) e della NASA mostrano il gas e la polvere che riempiono lo spazio tra le stelle in quattro delle galassie più vicine alla nostra Via Lattea. Più che sorprendenti, le istantanee sono anche un tesoro scientifico, dando informazioni su quanto drammaticamente la densità delle nubi di polvere possa variare all’interno di una galassia.


Nuove immagini che utilizzano i dati delle missioni dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) e della NASA mostrano il gas e la polvere che riempiono lo spazio tra le stelle in quattro delle galassie più vicine alla nostra Via Lattea. Più che sorprendenti, le istantanee sono anche un tesoro scientifico, dando informazioni su quanto drammaticamente la densità delle nubi di polvere possa variare all’interno di una galassia.

Con una consistenza simile al fumo, la polvere viene creata dalle stelle morenti ed è uno dei materiali che forma nuove stelle. Le nubi di polvere osservate dai telescopi spaziali sono costantemente modellate dalle stelle che esplodono, dai venti stellari e dagli effetti della gravità. Quasi la metà di tutta la luce stellare nell’universo viene assorbita dalla polvere. Molti degli elementi chimici pesanti essenziali per formare pianeti come la Terra sono rinchiusi in granelli di polvere nello spazio interstellare. Comprendere la polvere è una parte essenziale della comprensione del nostro universo.

La Piccola Nube di Magellano è un satellite della Via Lattea e contiene circa 3 miliardi di stelle. Questa vista all’infrarosso lontano e alla radio mostra le polveri fredde (verdi) e calde (blu) e l’idrogeno gassoso (rosso).

Le osservazioni sono state rese possibili attraverso il lavoro dell’Osservatorio spaziale Herschel dell’ESA, che ha operato dal 2009 al 2013. Gli strumenti superfreddi di Herschel sono stati in grado di rilevare il bagliore termico della polvere, che viene emesso come luce nel lontano infrarosso, una gamma di lunghezze d’onda più lunga di quella che gli occhi umani possono rilevare.

Le immagini di Herschel della polvere interstellare forniscono viste ad alta risoluzione di dettagli fini in queste nuvole, rivelando sottostrutture intricate. Ma il modo in cui è stato progettato il telescopio spaziale significava che spesso non poteva rilevare la luce da nubi più diffuse, specialmente nelle regioni esterne delle galassie, dove il gas e la polvere diventano radi e quindi svenire. Per alcune galassie vicine, ciò significava che Herschel mancava fino al 30% di tutta la luce emessa dalla polvere. Con un divario così significativo, gli astronomi hanno faticato a utilizzare i dati di Herschel per capire come si comportavano polvere e gas in questi ambienti. Per compilare le mappe della polvere di Herschel, le nuove immagini combinano i dati di altre tre missioni: l’osservatorio Planck in pensione dell’ESA, insieme a due missioni in pensione della NASA, l’Infrared Astronomical Satellite (IRAS) e il Cosmic Background Explorer (COBE).

La galassia di Andromeda, o M31, è mostrata qui in lunghezze d’onda del lontano infrarosso e radio della luce. Parte dell’idrogeno gassoso (rosso) che traccia il bordo del disco di Andromeda è stato estratto dallo spazio intergalattico, e alcuni sono stati strappati via dalle galassie che si sono fuse con Andromeda molto nel passato. L’immagine è composta dai dati della missione Herschel dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA), integrati con i dati dell’osservatorio Planck in pensione dell’ESA e da due missioni NASA in pensione: l’Infrared Astronomy Survey e Cosmic Background Explorer, nonché i radiotelescopi Green Bank Telescope, WRST e IRAM.

Le immagini mostrano la galassia di Andromeda, nota anche come M31; la galassia del Triangolo, o M33; e la Grande e Piccola Nubi di Magellano – galassie nane in orbita attorno alla Via Lattea che non hanno la struttura a spirale delle galassie di Andromeda e del Triangolo. Tutti e quattro si trovano a 3 milioni di anni luce dalla Terra.

Nelle immagini, il rosso indica idrogeno gassoso, l’elemento più comune nell’universo. L’immagine della Grande Nube di Magellano mostra una coda rossa che esce dal basso a sinistra della galassia che è stata probabilmente creata quando si è scontrata con la Piccola Nube di Magellano circa 100 milioni di anni fa. Le bolle dello spazio vuoto indicano regioni in cui le stelle si sono recentemente formate, perché i venti intensi delle stelle appena nate soffiano via la polvere e il gas circostanti. La luce verde intorno ai bordi di quelle bolle indica la presenza di polvere fredda che si è accumulata a causa di quei venti. La polvere più calda, mostrata in blu, indica dove si stanno formando le stelle o altri processi hanno riscaldato la polvere.

La galassia Triangulum, o M33, è mostrata qui nelle lunghezze d’onda della luce del lontano infrarosso e del radio. Parte dell’idrogeno gassoso (rosso) che traccia il bordo del disco di Triangulum è stato trascinato dallo spazio intergalattico e parte è stato strappato da galassie che si sono fuse con Triangulum molto tempo fa. L’immagine è composta dai dati della missione Herschel dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA), integrati da quelli dell’osservatorio Planck dell’ESA, ormai in pensione, e di due missioni NASA in pensione: l’Infrared Astronomy Survey e il Cosmic Background Explorer, nonché il Very Large Array, il Green Bank Telescope e il radiotelescopio IRAM.

Molti elementi pesanti in natura – come carbonio, ossigeno e ferro – possono rimanere attaccati ai grani di polvere e la presenza di diversi elementi cambia il modo in cui la polvere assorbe la luce stellare. Questo a sua volta influenza la vista che gli astronomi ottengono di eventi come la formazione stellare. Nelle nubi di polvere più dense, quasi tutti gli elementi pesanti possono essere bloccati in granelli di polvere, il che aumenta il rapporto polvere-gas. Ma nelle regioni meno dense, la radiazione distruttiva delle stelle appena nate o le onde d’urto delle stelle che esplodono distruggeranno i granelli di polvere e restituiranno alcuni di quegli elementi pesanti bloccati nel gas, cambiando ancora una volta il rapporto. Gli scienziati che studiano lo spazio interstellare e la formazione stellare vogliono capire meglio questo ciclo in corso. Le immagini di Herschel mostrano che il rapporto polvere-gas può variare all’interno di una singola galassia fino a un fattore 20, molto più di quanto stimato in precedenza.

Queste immagini Herschel migliorate ci mostrano che gli “ecosistemi” di polvere in queste galassie sono molto dinamici“, ha detto Christopher Clark, astronomo dello Space Science Telescope Institute di Baltimora, nel Maryland, che ha guidato il lavoro per creare le nuove immagini.

Questi risultati sono stati presentati in una conferenza stampa alla riunione estiva dell’American Astronomical Society.

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